化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第3课时课后作业题

这是一份化学选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学平衡第3课时课后作业题，共12页。试卷主要包含了在一定条件下,可逆反应等内容，欢迎下载使用。







1.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是( )


A.混合物中各组分的浓度改变


B.正、逆反应速率改变


C.混合物中各组分的含量改变


D.混合体系的压强发生改变


2.可逆反应mA(s)+nB(g)xC(g)+yD(g)达到平衡后,下列条件的改变能够改变反应速率,同时一定能使平衡发生移动的是( )


A.温度B.催化剂C.压强D.浓度


3.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.2 kJ·ml-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( )


A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强


C.升高温度同时充入N2D.降低温度同时增大压强


4.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )


A.物质B的质量分数增加B.物质A的转化率减小


C.平衡向逆反应方向移动D.a>b


5.反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),700 ℃时平衡常数为0.68,900 ℃时平衡常数为0.46。下列说法正确的是( )


A.升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小


B.该反应的化学平衡常数表达式为K=c(Fe)·c(CO2)c(FeO)·c(CO)


C.增大CO2浓度,平衡常数增大


D.该反应的正反应是放热反应


6.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在密闭容器中进行。下列关于该反应的说法正确的是( )


A.充分反应后SO2无剩余


B.使用催化剂对反应速率没有影响


C.增大压强使反应速率减小


D.升高温度使反应速率增大


7.下列选项中的原因或结论与现象不对应的是( )





8.在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:


(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是 。其他条件不变时,若再充入一定量的A, 则平衡向 方向移动,A的消耗速率将 ;B的浓度将 (后两个空填“增大”“减小”或 “不能确定”)。


(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为 态。


(3)B、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是 。


(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。





9.可逆反应mA(g)+nB(?)pC(g)+qD(g)中,A和D都是无色气体,达到平衡后,下列叙述正确的是( )


A.若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明B必是气体


B.增大压强,平衡不移动,说明m+n一定等于p+q


C.升高温度,A的转化率减小,说明正反应是吸热反应


D.若B是气体,增大A的量,A、B的转化率都增大


10.t ℃时,某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为K=c(X)·c2(Y)c2(Z)·c2(W),有关该平衡体系的说法正确的是( )


A.升高温度,平衡常数K一定增大


B.升高温度,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应是放热反应


C.增大压强,W(g)质量分数增加


D.增大X(g)浓度,平衡向正反应方向移动


11.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y、Z,发生反应mX(g)+nY(g)pZ(g) ΔH=Q kJ·ml-1。反应达到平衡后,Y的物质的量浓度与温度、容器体积的关系如下表所示。下列说法不正确的是 ( )





A.m+n>p


B.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动


C.Q<0


D.温度不变,压强增大,Y的质量分数增大


12.Bdensteins研究反应H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,温度为T时,在两个体积均为1 L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表:


研究发现上述反应中:v正=Ka·w(H2)·w(I2),v逆=Kb·w2(HI),其中Ka、Kb为常数。下列说法不正确的是( )


A.温度为T时,该反应KaKb=64


B.容器Ⅰ中在前20 min的平均速率v(HI)=0.025 ml·L-1·min-1


C.若起始时,向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1 ml的H2、I2、HI,反应逆向进行


D.无论x为何值,两容器中达平衡时w(HI)均相同


13.已知Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·ml-1,平衡常数为K;测得在不同温度下,K值如下:





(1)若500 ℃时进行上述反应,CO2起始浓度为2 ml·L-1,CO的平衡浓度为 。


(2)方程式中的a (填“大于”“小于”或“等于”)0。


(3)700 ℃时上述反应达到平衡,要使得该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。


A.缩小反应器体积


B.通入CO2


C.升高温度到900 ℃


D.使用合适的催化剂


14.甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:


①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1


②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2


③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3


回答下列问题:


(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:


由此计算ΔH1= kJ·ml-1,已知ΔH2=-58 kJ·ml-1,则ΔH3= kJ·ml-1。


(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图L2-2-6中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。





图L2-2-6


15.甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。


(1)将1.0 ml CH4和2.0 ml H2O(g)通入容积为10 L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图L2-2-8所示:





图L2-2-7


①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示的平均反应速率为 。


②在其他条件不变的情况下升高温度,化学平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。


③图中的p1 (填“<”“>”或“=”)p2,100 ℃时平衡常数为 。


④保持反应体系为100 ℃,5 min后再向容器中充入H2O(g)、H2各0.5 ml,化学平衡将 (填“向左”“向右”或“不”)移动。


(2)在常温、压强为0.1 MPa条件下,a ml CO与3a ml H2的混合气体在催化剂作用下能自发发生反应Ⅱ:


CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。


若容器容积不变,下列措施可以提高CO转化率的是 。


A.升高温度


B.将CH3OH(g)从体系中分离出来


C.充入He,使体系总压强增大


D.再充入1 ml CO和3 ml H2





1.C [解析] 对于反应前后气体总体积相等的反应,增大压强或减小压强,各组分浓度改变,正、逆反应速率也发生变化,但平衡不移动,A项、B项和D项均错误;若混合物中各组分含量改变,平衡一定发生移动,C项正确。


2.A [解析] 如n=x+y,增大或减小压强,此时平衡不移动;如果容器的体积和温度不变,如n=x+y,在原平衡的基础上,同比例增大C、D的浓度,等效于加压过程,但是平衡不移动;加入催化剂,同等程度改变正逆反应速率,平衡不移动;升高温度,反应速率增大,平衡向吸热方向移动,降低温度,反应速率减小,平衡向放热方向移动,综上可知,A正确。


3.B [解析] 加催化剂加快反应速率,升温平衡逆向移动,一氧化氮转化率减小,A错误;加催化剂加快反应速率,正反应气体体积减小,增大压强平衡正向移动,一氧化氮转化率增大,B正确;升温反应速率增大,平衡逆向移动,加N2平衡逆向移动,一氧化氮转化率减小,C错误;降低温度反应速率减小,加压反应速率增大,无法确定反应速率的变化情况,D错误。


4.A [解析] 容器体积增加一倍时,若平衡未移动,则B的浓度应为原来的50%,实际平衡时,B的浓度是原来的60%,说明平衡向生成B的方向移动,即减小压强平衡向正反应方向移动,则a

5.D [解析] 升高温度,正、逆反应速率均增大,A错误;固体或纯液体的浓度为常数,不列入平衡常数的表达式,反应物FeO和生成物Fe为固体,则该反应的化学平衡常数表达式为K=c(CO2)c(CO),B错误;化学平衡常数为温度的函数,只与温度有关,与浓度无关,则增大CO2浓度,平衡常数不变,C错误;升高温度,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,D正确。


6.D [解析] 该反应为可逆反应,当反应达到最大限度时,反应物和生成物共存,A错误;使用催化剂加快反应速率,平衡不移动,B错误;增大压强使反应速率增大,C错误;升高温度使反应速率增大,D正确。


7.B [解析] MnO2是H2O2分解反应中的催化剂,降低了反应所需的活化能,A不符合题意;这个反应的实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,与K+、Cl-浓度无关,B符合题意;N2O4为无色气体,NO2为红棕色气体,升高温度平衡逆向移动,C不符合题意;假设容积扩大到原来的两倍,平衡不移动,则c(A)变为0.25 ml·L-1,实际测得c(A)为0.4 ml·L-1,说明体积增大,压强减小,平衡逆向移动,A如果是非气体浓度不变,所以A为气体,1+x>2,x>1,D不符合题意。


8.(1)m+n

(2)固或液 (3)逆反应方向 (4)吸热


[解析] (1)因减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,所以m+n

9.A [解析] 已知A和D都是无色气体,B的状态和颜色、C的颜色均未确定;增加B的量,平衡体系颜色加深,若B为有色气体,可以导致体系颜色加深;若C为有色气体,B为无色气体,也因增大了B的浓度引起平衡向右移动,导致有色气体C浓度增大,使体系颜色加深,所以B必为气体,A正确。增大压强平衡不移动,说明该反应反应前后气体体积不变,在B状态不明确的情况下m+n不一定等于p+q,B错误;升高温度,A的转化率减小,平衡向左移动,说明正反应为放热反应,C错误;若B是气体,增大A的量,A的转化率减小,B的转化率增大,D错误。


10.B [解析] 根据化学平衡常数的表达式可写出化学方程式为2Z(g)+2W(g)X(g)+2Y(g)。由于不知道该反应的ΔH,无法确定升温时K值的变化,A项错误;升温若混合气体的平均相对分子质量减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,B项正确;增大压强,平衡正向移动,W(g)质量分数减小,C项错误;增大X(g)浓度,平衡向逆反应方向移动,D项错误。


11.D [解析] 根据题目信息可得,在温度相同的条件下,当体积扩大到原来的两倍时,若平衡不移动,则Y的浓度变为0.5 ml·L-1,现Y的浓度为0.75 ml·L-1,说明平衡向逆反应方向移动。根据平衡移动原理,增大体积,平衡向体积增大的方向移动,则m+n>p,A正确。当体积相同时,温度升高,Y的浓度增大,即平衡逆向移动,所以此反应的正向为放热反应,根据上述分析可知m+n>p,温度不变,压强增大,平衡向正反应方向移动,则Y的质量分数减小,D错误。


12.C [解析] H2(g)+I2(g)2HI(g)


起始量(ml·L-1)0.50.50


变化量(ml·L-1)nn2n


平衡量(ml·L-1)0.5-n0.5-n2n


w(HI)=2n1×100%=80%,n=0.4,平衡常数K=0.820.1×0.1=64。反应达到平衡状态时正逆反应速率相等,即Ka·w(H2)·w(I2)=v正=v逆=Kb·w2(HI),则KaKb=w2(HI)w(H2)w(I2)=K=64,A正确;


前20 min, H2(g)+I2(g) 2HI(g)


起始量(ml·L-1)0.50.50


变化量(ml·L-1)mm2m


20 min时的量(ml·L-1)0.5-m0.5-m2m


w(HI)=2m1×100%=50%,m=0.25,容器Ⅰ中前20 min的平均速率v(HI)=2×0.25ml·L-120min=0.025 ml·L-1·min-1,B正确;若起始时,向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1 ml的H2、I2、HI,此时浓度商Q=0.120.1×0.1=1

13.(1)1 ml·L-1 (2)大于 (3)BC


[解析] (1)设500 ℃时CO的平衡浓度为x ml·L-1,则


Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)


起始/(ml·L-1):20


变化/(ml·L-1):xx


平衡/(ml·L-1):2-xx


则K=c(CO)c(CO2)=x2-x=1,解得x=1。


故CO的平衡浓度为1 ml·L-1。


(2)由表格中数据可知,温度越高K值越大,推知温度升高平衡向正反应方向移动,故此反应的正反应为吸热反应,即a大于0。


(3)A项,缩小反应器体积,平衡不移动,错误;B项,通入CO2,平衡向右移动,正确;C项,升高温度时,平衡向右移动,正确;D项,使用催化剂不会使平衡发生移动,错误。


14.(1)-99 +41


(2)K=c(CH3OH)c(CO)×c2(H2) a 反应①正反应为放热反应,平衡常数随温度升高而减小


[解析] (1)反应热=反应物总键能-生成物总键能,故ΔH1=1076 kJ·ml-1+2×436 kJ·ml-1-(3×413 kJ·ml-1+343 kJ·ml-1+465 kJ·ml-1)=-99 kJ·ml-1;根据盖斯定律:反应②-反应①=反应③,故ΔH3=ΔH2-ΔH1=-58 kJ·ml-1-(-99 kJ·ml-1)=+41 kJ·ml-1。(2)反应①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数表达式K=c(CH3OH)c(CO)×c2(H2);反应①正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,曲线a能正确反映平衡常数K随温度变化的关系。


15.(1)①0.03 ml·L-1·min-1 ②增大 ③< 2.25×10-2 ④向左


(2)BD


[解析] (1)①结合图像可知,100 ℃时CH4的转化率为0.5,即反应的CH4为0.5 ml,则v(CH4)=0.5 ml÷10 L÷5 min=0.01 ml·L-1·min-1,则根据化学计量数关系可求出v(H2)=0.03 ml·L-1·min-1。②结合图像可知升温CH4的转化率增大,即正反应为吸热反应,则升温平衡正向移动,即平衡常数增大。③温度相同时,压强越大,CH4的转化率越低,即p12.25×10-2,故平衡将逆向移动。(2)升温平衡逆向移动,A项错误;分离出生成物,平衡正向移动,B项正确;充入He虽然压强增大,但由于容器容积不变,体系中各物质浓度不变,平衡不移动,C项错误;再充入1 ml CO和3 ml H2,相当于增大体系压强,平衡正向移动,D项正确。


选项
现象
原因或结论
A
在H2O2中加入MnO2,能加速H2O2的分解速率
MnO2降低了反应所需的活化能
B
向5 mL 0.005 ml·L-1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.010 ml·L-1 KSCN溶液,溶液呈红色,再滴加1 mL 1 ml·L-1 KCl溶液,溶液颜色变浅
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
C
将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深
2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,平衡向生成NO2的方向移动
D
在密闭容器中有反应:A(?)+xB(g)2C(g)。达到平衡时测得c(A)为0.5 ml·L-1,将容器容积扩大到原来的两倍,测得c(A)为0.4 ml·L-1
若A为气体,x>1
容器体积/Lc(Y)/(ml·L-1)温度/℃
1
2
3
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
容器编号
起始物质
t/min
0
20
40
60
80
100
Ⅰ
0.5 ml I2、


0.5 ml H2
w(HI)/%
0
50
68
76
80
80
Ⅱ
x ml HI
w(HI)/%
100
91
84
81
80
80
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
化学键
H—H
C—O
CO
H—O
C—H
E/(kJ·ml-1)
436
343
1076
465
413